年产2万吨竹浆生产车间设计书

年产2万吨漂白竹浆制浆厂设计书(重点备料和蒸煮工段）

摘要第一章绪论 1.1设计范围 1.2厂址选择和论证第二章工厂总平面设计 2.1总平面设计的依据 2.2总平面布置——集中制第三章工艺流程设计及说明 3.1工艺流程设计原则 3.2生产方案的确定 3.2备料工段的设计及说明 3.3蒸煮工段的设计及说明 3.4洗涤筛选工段 3.5漂白工段第四章浆水平衡计算 4.1工艺参数 4.2浆水平衡计算过程 4.3浆水平衡表第五章热量衡算 5.1热量平衡计算的目的 5.2蒸煮热量平衡计算 5.3漂白热量平衡计算第六章设备选型和计算 6.1备料设备的选型 6.2制浆设备的选型 6.3主要设备一览表 摘要本设计是为设计年产2万吨漂白竹浆用于高档卫生纸的制浆厂，重点工段是备料和蒸煮工段。我国目前木材资源较少，故选择广西的竹材作为制浆造纸的原料。竹材在广西分布广泛价，且生长周期短，每年可用于造纸的多达百万吨以上，但目前实际利用率比较低。在制浆方面，采用撕丝除髓备料的技术，可以使纤维素损伤较少，同时竹节也跟着破裂。蒸煮采用改良硫酸盐法蒸煮）,具有更好的脱木素选择性，蒸煮更为均匀。关键词：竹浆、备料、蒸煮、制浆。 第一章绪论1.1设计范围设计年产2万吨的全竹浆，用于高档卫生纸的抄造。

该产品主要以毛竹为原料，制浆采用硫酸盐蒸煮工艺，抄造过程中未添加任何有害化辅料，产品卫生、环保，产品质量优异，强度、吸水性、吸附性极佳。是真正的“环保生活用纸”，具有广阔的市场前景。1.2厂址选择和论证 年产2万吨全竹浆厂址建于广西省临桂县，临桂县位于“山水甲天下”的桂林西郊，县城为桂林市西城工业开发区，距离桂林市区六公里。 临桂地理位置，陆空交通十分便利。距离县城15公里的两江国际机场是我国西南最大的国际航空港，柳贵高速公路、321国道、322国道、20217省道、湘桂铁路等陆上交通动脉交汇县城。 全县由广西主电网供电，现有2000千伏安变电站两座，用水大有保障，有33个大、中、小、型水库，排污管网纵横畅通。 同时县城地处亚热带季风区，北纬25°以南，属南亚热带和热带北缘季风气候区，纬度低、日照时间长、气温高、热量丰富、雨量充沛、雨热同季、夏长冬短，年平均气温17.9～22.6℃，≥10℃的活动积温5657.7～8159.1℃，降雨量1300～2800mm。年平均无霜期在320d以上，非常适合于竹子的生长，尤其是丛生竹林。竹子一旦造林成功，在几十年内可年年择伐，永续利用，青山常在；竹子形态端直挺拔，茎秆秀丽，枝叶婆娑，四季常绿；地下根系发达，相互交织，在山坡、台地、河堤、江滩、湖岸有很好的固结土壤和防止水土流失的作用。临桂现有竹林面积10万亩，竹材总蓄积量100多万吨，加上周边地区的竹材量，每年可供造纸用竹材50万吨以上。西竹材的砍伐和储存工作有季节性，一般从先年的10月至第2年的5月，伐龄为2～3年。第二章工厂总平面设计2.1总平面设计依据 （1）工厂的组成资料是指工厂生产的性质及其规模大小，企业管理体制和对外协作关系等资料以及在设计的技术经济部分规定的本厂所以生产组成部分（基本生产、辅助生产、附属或副产品生产的各个车间）、运输供应机构、工厂行政管理部门等。在总平面设计时，要根据这些组成部分的性质把全厂划分成几个区域，进行大致合理的安排。 （2）建筑工程明细表根据工程组成而确定的主要建筑物和构筑物的工程项目。 （3）生产工艺资料包括产品品种明显和生产规模、工艺流程图、生产工艺对建筑物布置和运输上的要求、各劳工的劳动组织和定员编制等。 （4）厂址选择资料包括厂区的地形、地势、地质、面积、气象及水文地质条件。 （5）工厂发展规划包括分期建设规模和最后规模2.2总平面布置——集中制综合考虑建厂地理及生产条件，总平面布置采取集中式。集中式总平面布置（硫酸盐法竹浆厂）1-贮料场2-推木机 3-备料间 4-竹片仓 5-回收车间及锅炉房 6-电机房7-筛选工段8-纸板车间9-成品库10-洗浆车间11-蒸煮车间12-中心化验室13-办公楼14-食堂15-机修车间16-车间化验室17-运输站工艺流程设计及说明3.1工艺流程设计原则所建纸浆厂以竹子为原料，产品为卫生纸纸浆。依据竹子的特性，从而确定整个纸浆厂的工艺流程。竹类细胞主要有纤维细胞、薄壁细胞、石细胞、导管、表皮细胞等。竹类纤维形态特征是:纤维细长、壁厚腔小、比重大、纤维较挺硬、透明度高。研究表明,丛生竹材纤维长度为1.88~3.04mm,平均2.37mm;纤维宽度为12.4~20.8mm,平均16.6μm;长宽比在101-210之间,平均为145;纤维素含量42.33%~52.08%,平均48.05%;由于丛生竹类比散生竹类具有生长更快、产量更高,并且从纤维形态和纤维素含量来看,丛生竹作为造纸原料优于散生竹。纸浆用竹林的竹种应以丛生竹类的竹种为主,其竹材纤维较长,如青皮竹、慈竹、料慈竹、粉单竹、撑篙竹、刺楠竹、麻竹、绿竹、孝顺竹、龙竹、刺竹、黄竹、云香竹、撑绿杂交竹等。3.2生产方案的确定①竹子的贮存与备料竹子的砍伐具有季节性，故若要保证工厂能够连年长续生产，工厂必须有一定数量的竹料。竹捆进行切片后与外来竹片一起送往竹片堆堆存，按照“先筛选后堆存”的原则。同时，备料的洗涤也是必不可少的。②蒸煮工段竹子的蒸煮采用硫酸盐法，蒸煮设备采用立式蒸煮锅或横管式连续蒸煮器。③洗涤、筛选工段竹浆纤维比较长，滤水性好，比其他浆类更容易洗涤。筛选净化主要是除去粗渣、尘埃和砂子。④漂白工段由于常规的CEH三段漂方法所得浆粘度较低，且氯气和次氯酸盐在降解木素的同时对碳水化合物也有较大损伤,次氯酸盐对纤维强度损伤更为严重，故采用C-Ep-H、(C+D)-E/O-H-D和O-C/D-Eo-D等漂白工艺。3.3备料工段的设计及说明由于竹子砍伐的季节性,要保证工厂机制造纸的长年连续生产,工厂必须存放一定数量的竹料,一般为3~6个月的用量,而且刚收来的生竹子也需要存一段时间使其风干、脱青。竹捆的堆垛可采用移动式皮带机,人工辅助,拆垛可采用装载机。竹捆进入厂内堆场后,竹捆送到切竹机切成竹片和外来竹片一起送竹片堆堆存。竹片规格:竹片长10~25mm。竹子切片设备采用刀盘式切竹机。竹片露天贮存堆场在整个生产工艺流程中的位置,应按照“先筛选后堆存”的原则布置,这样能够使得切片后竹片或外来竹片先经筛选将竹屑除去,避免竹片在堆存过程中发酵、霉变。竹片筛选除去长条竹片和竹屑,合格竹片送去堆存,长条竹片送回切竹机重切,竹屑送废渣锅炉燃烧。竹片堆存后建议按“先进先出”的原则排料,其堆顶上的堆料设备可选用可逆配仓带式输送机或带卸料小车的带式输送机;其堆底部的出料设备可选用移动式螺旋出料器(变频调速),这样可以保证先堆的竹片先用,避免一些竹片因存放时间太长而变质,使竹片质量保持均匀。备料工段竹片洗涤也是有必要的,用洗涤法去除夹杂在竹片中的泥砂,可减少生产中的设备磨损、结垢以及硅干扰。备料工段的工艺流程大致如下图：3.4蒸煮工段的设计及说明竹类蒸煮,一般采用硫酸盐法,其特点是蒸煮得率高,纸浆强度高,环境污染少,纤维柔软性好,碱回收工艺成熟。竹材的硫酸盐法蒸煮较木材(特别是针叶材)硫酸盐法容易,因竹材含木素少,当然脱木素要容易些,但更重要的似乎是木素的化学结构,竹子原料中较针叶材中含有较多的紫丁香基木素结构单元。此外,竹子中还含有5%-10%的香豆酸和少量阿魏酸乙酯的型式与其他结构单元联接。酯联接是蒸煮初期就能进行碱化断裂的联接键。所以竹子较木材易蒸煮。蒸煮设备采用立式蒸煮锅或横管式连续蒸煮器。采用冷喷放,既能回收喷放余热,又能使蒸煮过程中基本上无废汽外泄,消除喷放产生的废气对环境的污染,也能防止蒸汽随浆带走,减少蒸汽消耗,而且浆料不发生高温裂解反应,对纤维损伤少,从而提高了纤维强度,因此,带冷喷放的连续蒸煮器,对改善纸浆质量,降低用汽量、消除废气对环境的污染都起着重要作用。在实际生产中,鉴于竹材结构紧密,加上导管内留存的空气极难排除,竹材蒸煮需要较长的渗透时间,升温渗透时间一般1.5-2h,保温时间也都需要2-2.5h。几种不同蒸煮设备工艺比较如下图：硫酸盐法竹浆几种不同蒸煮设备蒸煮工艺示例蒸煮工艺参数蒸球蒸煮立锅蒸煮横管连续蒸煮器蒸煮装锅量（绝干竹片）180~220Kg/m3220~230Kg/m3进料量110~160Kg/min液比1：2.4~31：3~3.51:2.4~2.8用碱量（氧化钠计）18%~22%15%~18%18%~20%硫化度15%~25%16%~22%18%~20%最高蒸煮压力（MPa）0.55~0.650.65~0.7O.6~0.7最高蒸煮温度——165左右165~170左右加热方式直接加热间接加热辅以直接加热直接加热蒸煮时间4h4~5h45~48min粗浆硬度10~1814~1814~18黑液残碱9~16g/L10~16g/L10~16g/L综上，可考虑使用横管连续蒸煮器进行蒸煮。3.5洗涤筛选工段生产实践证明,竹浆纤维比较长,滤水性好,比其它草浆容易洗涤,甚至比阔叶木浆容易洗涤。用于竹浆洗涤的设备一般有真空洗浆机、压力洗浆机、水平带式洗浆机,大型竹浆生产线可采用双辊置换压榨洗浆机或DD洗浆机。综合考虑，采用真空洗浆机。筛选净化主要是除去粗渣、尘埃和砂子,竹子制浆粗渣量比较大,粗渣主要是未煮透的节子,杂细胞含量大,不宜再用于蒸煮,否则会影响到纸的质量。采用封闭筛选系统用尺寸较窄的缝筛除掉尘埃,主流程上不设除砂器,这样不仅可以节水,也能保证浆的质量。如图流程所示：洗浆机压力筛压力除草机洗浆机组洗浆机压力筛压力除草机洗浆机组送去漂白送去漂白 封闭筛选流程3.6漂白工段与木材纤维不同,竹子纤维纹孔少而且小,在漂白过程中漂液必须从纤维锥形末端渗入,而未漂竹浆存在大量半纤维素在漂白时膨胀,使漂液渗透困难,另外未漂浆的木素中存在25%左右的缩合木素不易溶解。因此,竹浆在不损伤纤维强度的情况下漂白到90%(ISO)的白度是很困难的。传统的CEH三段漂废水污染过大，而TCF漂白工艺成本较高，故采用ECF漂白工艺。ECF漂白可采用ODEOPD流程或OD0(E/O)D1D2流程,氧脱木素(O段)废液可直接逆流回用至洗涤工段,进入碱回收系统,两段氧脱木素后脱木素率可达60%,具有环境污染少、纸浆得率和粘度较高、白度稳定、脱水性能好、漂白费用低等优点。氯化段用二氧化氯完全代替氯气,提高浆料强度,大大改善废水质量,有利于减轻环境污染;碱处理段加氧气及过氧化氢,以便改善浆的质量,降低废液色度、减少后段二氧化氯用量,进一步减少漂白废水污染物的含量;最后一段二氧化氯漂白,在浆料达到高白度的情况下仍保持较高的强度,漂后浆白度能达到88%-90%(ISO),且浆的粘度能保持在650cm3/g以上。硫酸盐法竹浆的漂白工艺示例如下表：硫酸盐法竹浆不同漂白工艺实例漂白阶段工艺参数C-E-H（C+D)-E/O-H-DO-C/D-漂前浆硬度12~17(K值)9~14(K值)15(kappa值)氧脱木素段————2%~3%————2.5%~4%————0.3%~0.5%浆浓————10%~12%漂白温度————100℃漂白时间————80min出氧段浆kappa值————8终点pH值————11~12氯化段氯气用量5~5.6%2.6%2~2.5%二氧化氯用量——1.0%0.95~1.2%浆浓3%3%10%反应温度常温常温60℃反应时间50~60min40~60min50min氯化后pH值2.5以下2.5以下2.5以下氯化后残碱≤0.1g/L≤0.1g/L≤0.1g/L碱处理段用碱量1.5~2%2%2%用氧量——0.5%0.5%碱处理温度48~52℃85℃85℃碱处理时间120min120min120min浆度9%~12%9%~12%10%~12%碱处理后pH值8~118~118~11H段用氯量1.5%~2%0.8%——漂白浆浓9%~12%9%~12%——漂白温度35~38℃36℃——漂白时间270min150~180min——漂白过程pH8~118~11——漂白终点pH7~88~8.5——D段二氧化氯用量——0.8%0.6%二氧化氯浓度——8—10g/L8—10g/L浆浓——11%11%漂白时间——180~210min180min漂白温度——70℃75℃漂白过程pH——3.5~4.53.5~4.5漂白终点pH——5.5~6.05.5~6.0为了减少污染和氯的使用量，同时可以提高浆白度和浆粘度，采用O-C/D-Eo-D漂白工艺第四章浆水平衡计算4.1工艺参数年产20万吨漂白竹浆生产的有关定额和数据序号指标名称单位定额备注1竹片水分%402撕竹机损失率%0.4~0.63筛选损失率%2.5~34粗浆液比1：（3~4）5粗浆得率%436蒸煮锅喷放含量%11~127喷放锅出浆含量%38压力洗涤机进浆含量%1.29压力洗涤机出浆含量%1210压力洗涤机喷水量t/t风干浆1011压力洗涤机纤维损失%0.212高频振框平筛进浆含量%1.213高频振框平筛出浆含量%1.014高频振框平筛尾浆含量%1515高频振框平筛尾浆率%416一段CX筛进浆含量%1.017一段CX筛出浆含量%0.818一段CX筛尾浆含量%2.019一段CX筛尾浆率%10以进一段为基准20二段CX筛进浆含量%1.021二段CX筛出浆含量%0.822二段CX筛尾浆含量%2.523二段CX筛尾浆率%2.0以进一段CX筛量为基准24双磨盘进浆含量%2.525锥形除渣器进浆含量%0.626锥形除渣器尾桨含量%2.5一、二段27锥形除渣器尾桨含量%3.0三段28一段锥形除渣器排渣率%25对进浆量29二段锥形除渣器排渣率%27对进浆量30三段锥形除渣器排渣率%1.5对近一段CX筛量31圆网脱水机进浆含量%0.532圆网脱水机出浆含量%3.533圆网脱水机喷水含量t/t风干浆5.4434圆网脱水机纤维流失%0.5对近一段CX筛浆量35筛选总损失%2.0对近一段CX筛浆量36氯化塔浆料含量%3.037真空洗浆机进浆含量%1.238真空洗浆机出浆含量%1039真空洗浆机喷水量%10对每吨风干浆40真空洗浆机纤维流失%0.5以进氯化塔纤维为准41氯化损失%1.5以进氯化塔纤维为准42碱化塔浆料含量%843碱化损失%3.5以进氯化塔纤维为准44漂白塔浆料含量%845漂白损失%146漂白总损失%647碱处理塔浆泵含量%348漂白塔浆泵含量%349蒸煮用碱量g/L18硫化度20%4.2浆水平衡计算过程以一吨风干浆（10%水分）为计算基础。单位：纤维（Kg）,液体（L）.清水漂后贮浆池计算清水漂后贮浆池3#真空洗浆机 送抄纸车间漂后贮浆池已知：Q=900C=3%C1=10%计算：漂白段平衡计算已知漂白总损失,进入漂白段的浆料含量，由此得进入漂白段的绝干纤维量进入漂白段的浆料含量卧式浆池漂白纤维总损失量卧式浆池水氯+水浆氯混合器其分段损失量计算如下水氯+水浆氯混合器A.氯化塔平衡：氯化塔1#真空洗浆机已知：氯化塔1#真空洗浆机计算：由于氯化损失只有在氯化后洗涤才能排出,所以 氯与水的比为1:25得出已知：2#水封池B.1#真空洗浆机平衡：已知：2#水封池螺旋输送器1#水封池1#真空洗浆机螺旋输送器1#水封池1#真空洗浆机C.螺旋输送器平衡碱化塔碱液、清水、蒸汽1#真空洗浆机螺旋输送器碱化塔碱液、清水、蒸汽1#真空洗浆机螺旋输送器 已知：双辊混合器 计算:双辊混合器 双辊混合器3#水封池2#真空洗浆机碱化塔D.碱化塔平衡双辊混合器3#水封池2#真空洗浆机碱化塔已知:计算：碱化塔螺旋输送器3#水封池2#水封池2#真空洗浆机E.2#真空洗浆机：碱化塔螺旋输送器3#水封池2#水封池2#真空洗浆机 已知：计算;2#真空洗浆机F螺旋输送器： 已知:2#真空洗浆机漂白塔漂液、清水、蒸汽双辊混合器双辊混合器螺旋输送器漂白塔漂液、清水、蒸汽双辊混合器双辊混合器螺旋输送器 计算：G漂白塔双辊混合器双辊混合器清水3#真空洗浆机漂白塔 已知：清水3#真空洗浆机漂白塔 计算： 漂白塔女H3#真空洗浆机 已知：漂白塔女3#水封池清水清水漂后贮浆池3#真空洗浆机3#水封池清水清水漂后贮浆池3#真空洗浆机计算：精选浓缩段计算已知筛选总损失率为2%，一段CX筛进浆含量1.0%。因此就有：清水冲浆槽高位箱高频振框筛一段CX筛A.一段CX筛平衡计算 已知;：清水冲浆槽高位箱高频振框筛一段CX筛 计算B.高位箱平衡计算 已知：清水圆盘磨冲浆槽一段CX筛高位箱 清水圆盘磨冲浆槽一段CX筛高位箱 计算：高位箱C.二段CX筛平衡计算高位箱清水冲浆槽渣浆槽二段CX筛清水冲浆槽渣浆槽二段CX筛 已知：计算：D.渣浆槽、圆磨盘平衡二段CX筛高位箱圆磨盘渣浆槽 已知：二段CX筛高位箱圆磨盘渣浆槽计算：圆磨盘只对料浆进行磨解，质量不变E.一段除渣器、圆网脱水机平衡计算清水氯化混合器白水池一段除渣冲浆槽贮浆池圆网脱水机一段除渣器 清水氯化混合器白水池一段除渣冲浆槽贮浆池圆网脱水机一段除渣器 已知： 计算： F.除渣器组平衡计算冲浆槽排渣白水池白水池一段锥形除渣器二段除渣器三段除渣器二段渣槽一段渣槽 已知：冲浆槽排渣白水池白水池一段锥形除渣器二段除渣器三段除渣器二段渣槽一段渣槽 计算得到：G.冲浆槽平衡计算二段CX筛二段除渣器一段锥形除渣器白水池一段CX筛冲浆池二段CX筛二段除渣器一段锥形除渣器白水池一段CX筛冲浆池 已知：计算： ④洗涤粗选段平衡计算高浓贮浆池白水池一段CX筛白水池高频振框筛A.高频振框筛平衡高浓贮浆池白水池一段CX筛白水池高频振框筛节子去蒸煮锅 已知：节子去蒸煮锅 计算得出：计算得出：B.高浓贮浆池平衡高频振框筛白水池3#压力洗浆机高浓贮浆池高频振框筛白水池3#压力洗浆机高浓贮浆池已知： 计算：C.2#、3#压力洗浆机平衡温水高浓缩浆池1#压力洗浆机2#、3#压力洗浆机 已知：温水高浓缩浆池1#压力洗浆机2#、3#压力洗浆机 计算：1#压力洗浆机1#压力洗浆机D.1#压力洗浆机平衡2、3#压力洗浆机2#压力洗浆机黑液槽压力混合辊1#压力洗浆机2、3#压力洗浆机2#压力洗浆机黑液槽压力混合辊1#压力洗浆机已知： 计算：E.压力混合罐平衡黑液槽1#洗浆机喷放锅压力混合罐 已知：黑液槽1#洗浆机喷放锅压力混合罐 计算：小放气化学损失压力混合罐喷放闪蒸汽量黑液槽黑液槽装锅蒸汽碱液竹片节子喷放锅蒸煮锅⑤蒸段平衡计算：小放气化学损失压力混合罐喷放闪蒸汽量黑液槽黑液槽装锅蒸汽碱液竹片节子喷放锅蒸煮锅 ⑥1#压力洗浆机黑液槽平衡压力混合辊喷放锅蒸煮锅送碱回收1#压力洗浆机稀黑液槽浓黑液槽压力混合辊喷放锅蒸煮锅送碱回收1#压力洗浆机稀黑液槽浓黑液槽已知：计算：⑦白水池平衡：冲浆槽二段渣槽高浓贮浆池排放一段渣槽白水池圆网脱水机冲浆槽二段渣槽高浓贮浆池排放一段渣槽白水池圆网脱水机 已知：高频振框筛高频振框筛⑧2#水封池平衡：排放1#真空洗浆机2#真空洗浆机2#水封池 已知：排放1#真空洗浆机2#真空洗浆机2#水封池⑨3#水封池平衡：碱化塔2#真空洗浆机清水3#真空洗浆机3#水封池 已知：碱化塔2#真空洗浆机清水3#真空洗浆机3#水封池浆水平衡总表项目名称纤维/Kg浆料/Kg收支收支送抄纸车间90030000浆氯混合器加氯水1467.39浆氯混合器加清水3190.99漂白贮浆池加清水210001#真空洗浆机排放19.5681934.84碱液蒸汽清水2396.722#真空洗浆机损失39.13漂液、蒸汽、水2298.90漂白塔加水19157.503#真空洗浆机损失19.563#真空洗浆机加水55978一段CX筛加清水17468.942#高位箱加清水6188.99二段CX浆加清水1297.69圆网脱水机加清水5440圆网脱水机损失4.9911三段排渣器排渣14.97499.113#压力洗浆机加水100001#压力洗浆机纤维损失2.0838喷放锅闪蒸1102蒸煮锅加竹片2381.433969.06蒸煮锅加碱4576.83装锅蒸汽156.28化学损失1381.12小放气315黑液槽送碱回收9265.36白水池排放103342#水封池21781.753#水封池277.2合计2381.432381.43154864.49154864.0第五章热量衡算5.1蒸煮过程的热量衡算5.1.1加热原料中的绝干纤维原料所需热量Q1Q1=G1C1(t1-t0+5)式中：G1—每锅次装绝干纤维原料的质量，kg，C1—绝干纤维原料的比热容，J/（kg.℃）T2—蒸煮锅最高温度，℃T1—原料最初温度，℃则Q1=160*1465*(170-20+5)=36332kJ/min5.12加热原料中的水分到最高温度所需热量Q2Q2=G2C2(t1-t0+5)=G1(1-W/W)C(t-t+5)G-----原料中的水分W------粗浆得率G=G*(1-W)/W=160*(1-43％)/43％=212kg/minQ=212*4187*(170-20+5）=137645kJ/min5.1.3加热药液所需热量Q3Q3=（Gy-G2)C3(t2-t+5)Y------液比C-----碱液比热容Q=(160*3.5-212)*3810*(170-20+5)=205511KJ/min5.1.4升温阶段损失的热量其热损失可用下式计算：Q4=FK(T-t)mK=1/[(1/α1)+(δ1/λ1)+(δ2/λ2)+(1/α2)]T=(t2+t3)/2T3=q2/q1q1=G1C1+G2C2t1+(G1r-G2)C3q2=G1C1t1+G2C2t1+(G1r-G2)C3t4得q1=10.9554×180×1.7×103+3580.2110×4186.8+(10.9554×180×3.5-3580.2110)×3.81×103=1615789.138KJq2=10.9554×180×1.7×103×20+3580.2110×4186.8×20+(10.9554×180×3.5-3580.2110)×3.81×103×80°=108249637.3KJT3=q2/q1=66.9949℃T=(t2+t3)/2=(160+66.9949)/2=113.4974℃K=1/[(1/20934000)+(0.016/159098)+(0.03/867)+(1/41868)]=17054.6596F=3×3.14×(1.520+0.016×2)×10.950=160.0872Q4=FK(T-t1)m=160.0872×17054.6596×(113.4974-20)×35/60=129795.5672KJ5.2蒸煮总热量由于是连续式蒸煮则设备及附件加热可不计算，设管路中热损失量为各项耗热的110%，所以蒸煮一次所需热量：Q=（Q1+Q2+40Q3+Q4）×110%=8377250kJ5.3蒸汽用量计算若采用绝压为1.029*1000000pa/m2的饱和蒸汽加热其气化热为2007570J/kg加热器效率取90％则蒸汽用量：D=Q/rn=8377250/2007.57*0.9=4638kg蒸汽设备选型6.1设备选型的原则制浆造纸厂所用的设备种类多、型号多，同一种设备由于型号不同生产能力不同。因此设备平衡计算要遵循以下的原则：1．确定主要设备确定主要设备的生产能力时，既不能过大的超出设计能力的要求，又要适当的留有余地。在确定设备生产能力时，要略大于理论计算值选取。2.确定设备数量对于需要确定台数的设备，其数量要考虑该设备发生事故或检修时仍有其他设备做备用维持声场。3.确定备品在去顶主机的配套设备时，除了要满足主机要求外，还必须有备品，如抄纸机的净化与筛选设备等。4．公式计算发在利用公式进行计算设备能力的时候，公式中的某些系数要选取合理。选取的依据是：所选设备的成熟程度，所用原料的特点，以及操作工人的操作水平和技术素质等等。5.避免大幅度波动对于蒸煮器这样的大量用汽设备，考虑间歇蒸煮的周期性，用气量将出现周期性的峰值负荷，这样会使全厂热力系统的工作不稳定，在设备平衡时就该设避免这种大幅度波动。6.2设备选型的确定方法设备台数的确定方法确定设备台数的方法，是通过理论或经验公式计算设备声场能力，再根据有关工厂的实际经验确定设备的生产能力或按设备的产品目录查取其生产能力，用公式计算出所需的台数设备台数的确定，主要是确定设备的生产能力和正确的选取设备的利用系数K。6.3设备的选型和计算6.3.1切竹机的选型刀盘式切竹机表6.1刀盘式切竹机参数一览表项目ZMX13名称Φ2500刀盘式切竹机适应原料品种毛竹、也可切竹片杂竹生产能力10（水分20％）切断长度/mm25飞刀数5电动机功率/kw115+7.56.3.2蒸煮管的选型本次设计的为年产2万吨竹浆制浆车间工艺初步设计。则现得知该厂每年的工作时日为300天，即每天的生产量为40000/300=t/d。每天的工作时长为22.5小时。连续蒸煮器体积的计算连续式蒸煮器实际体积计算公式为：Va=90qT/(βφγ)式中T——原料通过连续蒸煮器的时间，h,等于浸渍，升温，保温等过程所需时间的总和φ——连续蒸煮器的充满系数，其值随蒸煮空间位置，结构形式而异，横管式取0.5-0.75β——原料蒸煮后粗浆得率取53%90——纸浆绝干质量换算成风干质量的系数γ——原料装锅的绝干散堆重度，kg/平方米。取150q——粗浆产量t/dq=66.55t/dV=Qt/1.44pY=66.65*45/1.44*180*53%=21.83立方米选用TS0041-STS0044-C蒸煮管表6.2蒸煮管参数一览表型号TS0043-STS0044-C蒸煮管内径/mm1370蒸煮管长度/mm9150容积/平方米10.5有效容积/平方米7.9进料端螺旋/mm1320*410螺旋轴转速/(r/min)0-2螺旋根径/mm406蒸煮器是由3个蒸煮管组成的其有效体积为7.9*3=23.7实际需要的有效体积为21.83符合要求因此选用该蒸煮管合理计量器的选型双波轮计量器表6.3双螺旋计量器参数一览表名称双螺旋计量器螺旋尺寸（外径*内径*螺距）/mm305*107*220电机功率kw15进料口尺寸（a*b）/mm600*160出料口尺寸（a1*b1）/mm186*660进出口中心距/mm1200螺旋转数/(r/min)5-80螺旋喂料器的选型表6.4螺旋喂料器参数一览表型号ZJS6-LJ3(S)螺旋直径/mm12（305）电动机功率220最高转速r/min155每转输送量9.26单位供料量所需功率kw.4卸料器的选型表6.5卸料器参数一览表型号TS0054-0公称规格mmΦ720*1660公称容积/立方米0.6充满系数0.7搅拌器转速r/min30电动机功率kw7.5减速机速比1:50喷放锅的选型表6.6喷放锅参数一览表型号TS0054-1(S)有效容积/立方米100最大工作压力mpa0.20锅内最高温度170搅拌器转速r/min20设备尺寸mm4800×12500设备净重25.37t6.3.3洗涤筛选设备的选型双辊挤浆机的计算和选型表6.7双辊挤浆机参数一览表型号ZNJ33生产能力t/d60棍子直径mm580工作宽度mm1015沟纹宽度mm0.9-1.1小孔直径mm1.1辊子转速r/min0.6-1.9冲洗压力kpa190-290电动机功率kw7外形尺寸mm4800*2600*1800台数n=Q/GK=66.65/(60*0.8)=1.388需要2台该型号双辊挤浆机一段真空洗浆机的计算和选型表6.8真空洗浆机参数一览表型号ZNK2生产能力t/d80过滤面积/平方米12洗鼓尺寸mm直径22001800洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5外形尺寸mm4200*4300*3000台数n=Q/GK=66.65/（80*0.7）=1.188所以需要2台该真空洗浆机二段真空洗浆机的计算和选型表6.9二段真空洗浆机参数一览表型号ZNK2生产能力t/d80过滤面积/平方米12洗鼓尺寸mm直径22001800洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5外形尺寸mm4200*4300*3000台数n=Q/GK=66.65/（80*0.7）=1.188所以需要2台该真空洗浆机1#真空洗浆机的计算和选型表6.101#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机2#真空洗浆机的计算和选型表6.112#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机3#真空洗浆机的计算和选型表6.12#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机4#真空洗浆机的计算和选型表6.134#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机一段压力筛的选型表6.14一段压力筛参数一览表型号ZSL23筛鼓规格/mm600*600转子转速（r/min）440旋翼个数4筛孔直径/mm1.6电动机功率/kw30生产能力50台数n=Q/GK=66.65/（50*0.7）=1.90所以需要2台该压力筛二段压力筛的计算和选型表6.15二段压力筛参数一览表型号ZSL23筛鼓规格/mm600*600转子转速（r/min）440旋翼个数4筛孔直径/mm1.6电动机功率/kw30生产能力50台数n=Q/GK=66.65/（50*0.7）=1.90所以需要2台该压力筛一段锥形除渣器的计算和选型表6.16一段锥形除渣器参数一览表型号ZSC52通过量L/min1200进浆浓度%2-5进浆压力mpa0.2-0.35出浆压力mpa0.01-0.05排渣方式手动个数n=V/KG式中：V=220448*100/(60*24)=15308.88G=1200L/MINK=0.7n=15308.88/(0.7*1200)=18.22需要19台该锥形除渣器0二段锥形除渣器的计算和选型表6.17二段锥形除渣器参数一览表型号 ZSC52通过量L/min1200进浆浓度%2-5进浆压力mpa0.2-0.35出浆压力mpa0.01-0.05排渣方式手动N=71173.1167*100/（24*60*0.7*1200）=5.88所以需要6台该锥形除渣器1三段锥形除渣器的计算和选型表6.18三段锥形除渣器参数一览表型号ZSC52通过量L/min1200进浆浓度%2-5进浆压力mpa0.2-0.35出浆压力mpa0.01-0.05排渣方式手动N=1.64所以需要2台该锥形除渣器2圆网浓缩机的计算和选型表6.19圆网浓缩机参数一览表型号ZNW3生产能力(t/d)35圆网直径(mm)1400圆网面积(㎡)13圆网转速（r/min）1.5～14压辊直径（mm）450电机（KW）7重量（t）8.7外形尺寸(mm)5400*2800*2200台数n=Q/KG式中：Q=66.55t/dG=35t/dK=0.7n=66.55/(35*0.7)=2.71需要3台该圆网浓缩机35#真空洗浆浓缩机的计算和选型表6.205#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该设备6.3.4漂白设备的计算和选型氧漂塔的计算和选型已知Q=66.55t/dn=24*60/90=16G=Q/n=66.55/16=4.1593t/次v=4.1593/10%=41.59平方米V=v/0.7=59.41平方米设计该氧漂塔的体积为60平方米，其直径为3米得h=8.50米1#真空洗浆机的计算和选型表6.211#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机二氧化氯漂白塔的计算和选型已知Q=66.55t/d则n=24*60/90=16G=Q/n=66.65/16=3.6972v=3.6972/10%=36.972V=v/0.7=52.81746平方米设计该二氧化氯漂白塔的体积为60立方米，其直径为3米得h=8.50米2#真空洗浆机的计算和选型表6.222#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机螯合塔的计算和选型已知Q=66.55t/dn=24*60/40=36(次)G=Q/n=66.55/36=1.8486v=1.8486/10%=18.486平方米V=v/0.7=26.4087平方米设计该螯合塔的体积为30立方米，直径为2.5米得h=6.12米3#真空洗浆机的计算和选型表6.233#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机过氧化氢漂白塔的计算和选型已知Q=66.55t/d升流塔：n=24*60/40=36G=Q/n=66.55/36=1.8486v=1.8486/10%=18.486V=v/0.7=26.4087平方米该过氧化氢漂白塔升流塔的体积为30立方米，直径为3米得h=4.25m降流塔：n=24*60/90=16G=Q/n=66.55/16=4.1593v=7.9987/10%=41.59m³V=v/0.7=59.4m³过氧化氢漂白塔降流塔的塔体积为60m³，其直径为D=3m可得h=8.50m4#真空洗浆机的计算和选型表6.244#真空洗浆机参数一览表型号ZNK3生产能力t/d100过滤面积/平方米15洗鼓尺寸mm直径26002000洗鼓转速r/min1.5-4.5齿链变速机RD4R/L速比3:1电动机功率KW5.5外形尺寸mm4600*4800*3200台数n=Q/GK=66.65/（100*0.7）=0.9507所以需要一台该真空洗浆机中浓泵的计算和选型0漂后贮浆池的计算和选型所需的实际贮浆体积V=GT/C,式中G为每小时需要贮存的绝干浆的量，单位为吨T为贮存时间，h，取1.5h;C为贮浆浓度，为3%。G=100*0.665/24=2.77t/h得V=2.77*1.5/3%=138.54m3所以选取一个规格为150立方米的立式贮浆池。6.3.5泵类设备选型选择一段真空洗浆机前的上浆泵泵的总扬程H的计算见下式H=(Z2-Z1)+（P2-P1）/gr+(U2-U1)/2g+Σhf式中H为泵所应具有的总扬程，mZ2为泵输出液体的液面高度，m；Z1为-泵吸入液体的液面高度，m；P2为泵出口处的压力，KPa;P2为泵入口处的压力，KPa;R为液体的密度，;U1,U2为泵入口，出口处的液体流动速度，m/s;G为重力加速度，;Σhf为管路系统总摩擦压头损失，m;H=(Z2-Z1)+(P2-P1)/gr+(U2-U1)/2g+Σhf=32.18m通过流量为Q=303.48m3/h泵的扬程至少为32.18m，流量为303.48m3/h选泵型号为205-315型泵：电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：1220*600*900洗涤段双辊挤浆机上浆泵的选型泵型号：205-315流量（m3/h）：304.53扬程（m）：33电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：1220*600*900黑液槽泵的选型泵型号：200-31流量（m3/h）：200扬程（m）：25电机功率（kw）：30外型尺寸（mm）：980*800*860洗涤段一段真空洗浆机上浆泵选型泵型号：205-315流量（m3/h）：304.53扬程（m）：33电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：1220*600*900二段真空洗浆机上浆泵的选型泵型号：205-315流量（m3/h）：304.53扬程（m）：33电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：1220*600*9005#水封池泵的选型泵型号：205-315流量（m3/h）：304.53扬程（m）：33电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：1220*600*9006#水封池泵的选型泵型号：205-315流量（m3/h）：304.53扬程（m）：33电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：1220*600*900一段压力筛上浆泵选型泵型号：251-315流量（m3/h）：302.6扬程（m）：30电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：980*660*960一段压力筛尾桨池泵选型泵型号：66-117A流量（m3/h）：18扬程（m）：26电机功率（kw）：4外型尺寸（mm）：400*240*3800二段压力筛尾桨池泵选型泵型号：25-161A流量（m3/h）：2扬程（m）：26电机功率（kw）：1.2外型尺寸（mm）：330*200*3601一段锥形除渣器渣浆泵选型泵型号：200-316流量（m3/h）：206扬程（m）：32电机功率（kw）：55外型尺寸（mm）：860*560*8402二三段锥形除渣器渣浆槽泵选型泵型号：100-161流量（m3/h）：58扬程（m）：30电机功率（kw）：15外型尺寸（mm）：540*300*50031#白水池泵选型泵型号：301-235流量（m3/h）：520扬程（m）：10电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：980*750*1142#白水池泵选型泵型号：80-101A流量（m3/h）：100扬程（m）：5电机功率（kw）：4外型尺寸（mm）：440*300*6005漂白段1#真空洗浆机上浆泵选型泵型号：201-402（I）B流量（m3/h）：308扬程（m）：35电机功率（kw）：55外型尺寸（mm）：880*560*85061#水封池泵选型泵型号：201-402（I）A流量（m3/h）：308扬程（m）：40电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：950*660*127漂白段2#真空洗浆机上浆泵选型泵型号：201-402（I）B流量（m3/h）：308扬程（m）：35电机功率（kw）：55外型尺寸（mm）：880*560*85082#水封池泵选型泵型号：201-402（I）A流量（m3/h）：308扬程（m）：40电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：950*660*129漂白段3#真空洗浆机上浆泵选型泵型号：201-402（I）B流量（m3/h）：308扬程（m）：35电机功率（kw）：55外型尺寸（mm）：880*560*85003#水封池泵选型泵型号：201-402（I）A流量（m3/h）：308扬程（m）：40电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：950*660*121漂白段4#空洗浆机上浆泵选型泵型号：201-402（I）B流量（m3/h）：308扬程（m）：35电机功率（kw）：55外型尺寸（mm）：880*560*85024#水封池泵选型泵型号：201-402（I）A流量（m3/h）：308扬程（m）：40电机功率（kw）：75外型尺寸（mm）：950*660*12206.3.6主要设备一览表表6.25主要设备一览表设备名称型号外形尺寸功率KW备注刀盘式切竹机ZMX13115+7.5蒸煮管TS0041-STS0044-CΦ1370*915010.5立方米双螺旋计量器305*107*22015螺旋喂料器ZJS6-LJ3(S)卸料器TS0054-0760*1220喷放锅TS0054-1(S)4800*12500双辊挤浆机ZNJ334800*2600*18007两台并联一段真空洗浆机ZNK24200*4300*30005两台并联二段真空洗浆机ZNK24200*4300*30005两台并联一段压力筛ZSL23600*60030二段压力筛ZSL2330一段锤形除渣器ZSC524台备用二段锥形除渣器ZSC522台备用三段锥形除渣器ZSC521台备用圆网浓缩机ZNW35400*2800*22005#真空洗浆机ZNK34600*4800*32005.5氧漂塔60立方米1#真空洗浆机ZNK24200*4300*30005二氧化氯漂白塔60立方米2#真空洗浆机ZNK24200*4300*30005螯合塔30立方米3#真空洗浆机ZNK24200*4300*300055过氧化氢漂白塔4#真空洗浆机ZNK24200*4300*3000基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫